Strom aus (Ab-)Wärme mit neuer Legierung

Foto: doctor_bob (morguefile)

Wissenschaftler des College of Science & Engineering der University of Minnesota haben eine neuartige Legierung entwickelt, mit der es möglich ist, Wärme direkt in Elektrizität umzuwandeln. Die Technologie befindet sich zwar noch in einem relativ frühen Entwicklungsstadium, aber erste Ergebnisse sind wohl äußerst vielversprechend und lassen auf ein enormes Zukunftspotential hoffen.

Zur Stromerzeugung lässt sich das neue Material theoretisch überall einsetzen, wo Abwärme entsteht. Als Beispiel nennen die Forscher das heiße Auspuffrohr eines Kraftfahrzeugs. Wird dieses mit der Legierung überzogen, könnte die Abwärme beispielsweise zum Aufladen der Akkus eines Hybrid-Fahrzeuges verwendet werden. Dabei werden keinerlei zusätzliche Schadstoffe in die Atmosphäre abgegeben und eine vergleichbare Art der Stromerzeugung gibt es bisher nicht.

Bei dem innovativen Stoff handelt es sich um die multiferroische Legierung Ni45Co5Mn40Sn10, die durch die Kombination von Elementen auf atomarer Ebene erschaffen wurde. Als „multiferroisch“ werden Materialien bezeichnet, die seltene elastische, magnetische und elektrische Eigenschaften in sich vereinen. Im konkreten Fall von Ni45Co5Mn40Sn10 verwandelt sich die Legierung durch die Zufuhr von Wärme von einem festen Zustand in einen anderen und wird dabei magnetisch. Im folgenden Video, das von den Wissenschaftlern im Labor aufgezeichnet wurde, kann man diese verblüffende Veränderung sehr gut erkennen.

Besonders interessant ist die Tatsache, dass nur eine sehr geringe Temperaturänderung nötig ist, um den Effekt auszulösen. Die erzeugte magnetische Kraft ist hingegen sehr stark und kann dann auf dem altbekannten Weg in einer Spule zur Erzeugung von elektrischem Strom verwendet werden.

Weitere konkrete Nutzungsmöglichkeiten der – in dem Wissenschaftsjournal „Advanced Energy Materials“ vorgestellten – Erfindung sehen die Wissenschaftler Vijay Srivastava, Yintao Song, Kanwal Bhatti und R. D. James des College of Science & Engineering der University of Minnesota in der Nutzung von Abwärme von Computern oder Industrieanlagen.

Matthias Schaffer

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